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文檔分類:汽車/機械/制造

倒裝晶片的組裝基板的設計及制造.docx


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倒裝晶片的組裝基板的設計及制造.docx
文檔介紹:
倒裝晶片的組裝基板的設計及制造
基板技術是倒裝晶片工藝需要應對的最大挑戰。因為尺寸很小(小的元
件,小的球徑,小的球間距,小的貼裝 目標),基板的變動可能對制程良率有 很大影響:
密間距貼裝良率極易受限于阻焊膜和焊盤的尺寸公差;
由于尺寸通常很小,對基板的變形非常敏感;
基板焊盤的表面處理直接影響焊接性能和可靠性;
基板的厚度也影響到產品的可靠性;
由于暴露在周圍環境中,水汽在基板內會導致阻焊膜和碾壓層分層;
使用前需要烘烤,影響整個工藝流程;
儲存環境需要干燥;
設計師必須在基板成本、制造技術、產品功能、供應商制程能力和良率之 間找到平衡點。
基板材料一般為硬質板和柔性
柔性電路板的材料一股為聚酰亞***,其粘貼在銅線路上。由于制造工藝的
問題,往往會有膠水被 “擠出 ” ,在 組裝工藝中會產生大量氣泡的現象,如圖 1
所示。
( 1 )阻焊膜
阻焊膜一股以液態定影技術獲得( LPI ),也可以使用干膜法。典型的 LPI 材料有 TaiyoPSR 4000 (Aus303 , Aus5……),Enthone DSR3421 和
Probinmer 65/74/77 。不同的獲得方式其厚度會不太一樣 ,采用 “溝槽 ”方式 的厚度0.4?0.7 mil , 一般為1?2 mil。SMD方式會有較厚的阻焊膜,厚的 阻焊膜會減小晶 片下的間隙,從而影響底部填充工藝及可靠性,同時厚的阻焊 膜會增加 “阻焊膜陰影效應 ” ,影響裝配良率。
圖 1 回流焊接過程中產生氣泡
阻焊膜的開孔設計和制造精度對裝配良率及可靠性有非常大的影響。通常
阻焊膜在銅箔上窗口精度為±3 mil @ 3 slgma,比較好的可以
圖 2 阻焊膜偏移導致貼片干涉及誤差
阻焊膜窗口設計時要考慮以下因素:
阻焊膜窗口尺寸公差 一一SMtol ;
阻焊膜位置公差一一SMre ;
貼片偏差一一PMpe。
不考慮阻焊膜厚度的影響,其窗口尺寸與各偏差之間的關系如圖 3 所示。
圖 3 阻焊膜窗口與各偏差之間的關系
如果考慮阻焊膜的厚度,我們必須要注意阻焊膜 “陰影效應 ” 。由于它的存
在,使得焊球在回流焊接過程中不 能完全接觸焊盤而形成完整的 “可控坍塌連 接”,導致焊點內應力的或者電氣連接問題。
在圖 4 中, Mt 為銅箔上阻焊膜厚度; Bd 為焊球直徑; MShadow 為陰影 區,焊球不能接觸焊盤。
圖 4 阻焊膜 “陰影效應 ”示意圖
為了消除阻焊膜 “陰影效應 ”的影響,需要適當加大阻焊膜的窗口。
( 2 )焊盤的設計
較大的焊盤可以以滿足貼裝設備精度要求,同時在回流焊接過程中,使焊
球有足夠的塌陷,讓最小的焊球亦能 接觸焊盤并焊接完好。但焊盤太大,會減
小器件和阻焊膜之間的間隙,從而影響底部填充工藝。在設計時需要
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